(57)【要約】【課題】電波非反射面側への反射鏡の反りを防止する。【解決手段】電波反射面側の表面板１ａと電波非反射面側の表面板１ｂとハニカムコア４とを有する反射鏡の製造方法であって、電波反射面側の表面板１ａとして、プリプレグ２を積層し第１の硬化温度で成形するステップと、電波反射面側の表面板１ａを第２の硬化温度でポストキュアするステップと、電波非反射面側の表面板１ｂとして、プリプレグ２を積層し第１の硬化温度で成形するステップと、ハニカムコア４を成形するステップと、電波反射面側の表面板１ａと電波非反射面側の表面板１ｂとを成形されたハニカムコア４にサンドイッチして接着し、第３の硬化温度で成形するステップとを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカムコアの一方の面に第１の表面板を接着し、他方の面に第２の表面板を接着したサンドイッチ構造の反射鏡の製造方法であって、
前記第１の表面板を硬化させる硬化温度と前記第２の表面板を硬化させる硬化温度とが異なることを特徴とする反射鏡の製造方法。
【請求項２】
前記第１の表面板が電波反射面であり、
前記第２の表面板が電波非反射面であることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡の製造方法。
【請求項３】
前記第１の表面板を硬化させる硬化温度が、前記第２の表面板を硬化させる硬化温度より高いことを特徴とする請求項１に記載の反射鏡の製造方法。
【請求項４】
前記第１表面板を硬化させる硬化温度は、前記第２の表面板を硬化させる硬化温度に対し、その温度差が３０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の反射鏡の製造方法。
【請求項５】
第１の表面板と第２の表面板とハニカムコアとを有する反射鏡の製造方法であって、
前記第１の表面板として、プリプレグを積層し第２の硬化温度で成形するステップと、
前記第２の表面板として、前記プリプレグを積層し第１の硬化温度で成形するステップと、
前記ハニカムコアを成形するステップと、
前記第１の表面板と前記第２の表面板とを、成形された前記ハニカムコアに対してサンドイッチにして接着し、第３の硬化温度で成形するステップと
を備えることを特徴とする反射鏡の製造方法。
【請求項６】
第１の表面板と第２の表面板とハニカムコアとを有する反射鏡の製造方法であって、
前記第１の表面板として、プリプレグを積層し第１の硬化温度で成形するステップと、
前記第１の表面板を第２の硬化温度でポストキュアするステップと、
前記第２の表面板として、前記プリプレグを積層し第１の硬化温度で成形するステップと、
前記ハニカムコアを成形するステップと、
前記第１の表面板と前記第２の表面板とを、成形された前記ハニカムコアに対してサンドイッチにして接着し、第３の硬化温度で成形するステップと
を備えることを特徴とする反射鏡の製造方法。
【請求項７】
前記第１の硬化温度より前記第２の硬化温度が高く、前記第１の硬化温度より前記第３の硬化温度が高いことを特徴とする請求項５または６に記載の反射鏡の製造方法。
【請求項８】
前記第１の表面板が電波反射面であり、前記第２の表面板が電波非反射面であり、
前記第１の硬化温度より前記第２の硬化温度が３０℃以上高く、前記第１の硬化温度より前記第３の硬化温度が３０℃以上高いことを特徴とする請求項５または６に記載の反射鏡の製造方法。
【請求項９】
前記ハニカムコアとして、前記第１の硬化温度で熱硬化した繊維強化プラスチックを採用し、前記ハニカムコアを成形するステップを省略することを特徴とする請求項５または６に記載の反射鏡の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の反射鏡の製造方法を用いて製造される反射鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射鏡の製造方法および反射鏡に関し、特に、サンドイッチ構造を用いた反射鏡の製造方法および反射鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、ハニカムサンドイッチ構造による反射鏡１の外観図（ａ）および断面図（ｂ）である。反射鏡１は、ハニカムコア４の一方の面に電波反射面側の表面板１ａが接着され、ハニカムコア４の他方の面に電波非反射面側の表面板１ｂが接着されている。この反射鏡１は、軽量で高精度な反射鏡として用いられる。ハニカムサンドイッチ構造から成る反射鏡１の製造方法について、図３を参照して説明する。図３は、従来の反射鏡の製造方法を示す図である（非特許文献１）。
【０００３】
まず、成形型３にプリプレグ２即ち半硬化状態の繊維強化プラスチックを積層し（図３（ａ））、オートクレーブ５即ち加熱加圧炉の中で熱硬化し（図３（ｂ））、鏡面スキン即ち電波反射面側の表面板１ａを立体形状に熱硬化する。ここでいう熱硬化とは、半硬化状態のプリプレグ２を完全硬化状態（或いは、実用硬化状態）にすることを意味する。次に、成形型３を用いて、ハニカムコア４を予備成形する（図３（ｃ））。
【０００４】
次に、成形型３上で予備成形されたハニカムコア４を、鏡面スキン即ち電波反射面側の表面板１ａの上に載せ、さらにハニカムコア４の外側にプリプレグ２を積層する（図３（ｄ））。積層したプリプレグ２は、電波非反射面側の表面板１ｂとなる。
【０００５】
電波反射面側の表面板１ａ、電波非反射面側の表面板１ｂ（２つの表面板１ａ、１ｂ）とハニカムコア４の間は、熱硬化性のフィルム状接着剤（図示しない）を挟んで接着する。そして、フィルム状接着剤および電波非反射面側の表面板１ｂを熱硬化させるために、再度オートクレーブ５に入れる（図３（ｅ））。
【０００６】
電波反射面側の表面板１ａのプリプレグ２を予め熱硬化即ち完全硬化状態にする理由について説明する。もし完全硬化しないと、後でハニカムコア４を接着する際の加熱により表面板が軟化してしまい、ハニカムコア４の模様即ちハンマートーン（図４参照）が電波反射面に生じてしまうためである。ハンマートーンが生じると電波反射面側の表面板１ａに凹凸が生じ、電波反射の効率を低下させてしまう。
【０００７】
一方で、電波非反射面側の表面板１ｂのプリプレグ２を予め熱硬化しない理由について説明する。同じ成形型３で２つの表面板１ａ、１ｂを予め熱硬化即ち完全硬化状態にしてしまうと、後でハニカムコア４へ接着する際に、電波非反射面側の表面板１ｂのみがハニカムコア４の厚さ分だけ成形型３からオフセットした位置に固定されるために、成形型３とは異なる形状に強制されてしまう（図５参照）。図５によれば、予め、成形型３を用いて熱硬化した電波非反射面側の表面板１ｂとハニカムコア４との間に、隙間１ｃが生じる。もし、電波非反射面側の表面板１ｂを強制して固定すると、強制により生じた内部歪が脱型する際に開放され、その結果として反射鏡１が変形し、電波反射面の精度に問題を生じる。電波非反射面側の表面板１ｂを予め熱硬化しなければ、プリプレグ２は半硬化状態のため、後でハニカムコア４を接着する際の加熱により十分に軟化し、成形型３と異なる形状に対しても馴染んで、非強制の状態で固定できる。
【０００８】
材料を加熱して軟化させて成形する技術は、上記の説明のように以前から知られている。しかし、単純に全ての表面板を軟化させると、電波反射面側の表面板１ａにハンマートーンを生じてしまい、反射鏡１の特性に問題を生ずる恐れがある。
【０００９】
【非特許文献１】森田幹郎、岩本博編著「電子工学のための複合材料」、１０２頁、電子通信学会、１９８６年１０月１５日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の反射鏡１の製造方法では、２つの表面板１ａ、１ｂとハニカムコア４を接着する際の加熱により、電波非反射面側の表面板１ｂのプリプレグ２も同時に熱硬化される。プリプレグ２は、熱硬化する際に樹脂が硬化収縮を生じるため、電波非反射面側へ反射鏡１の反りを生じる問題があった（図６参照）。
【００１１】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、反射鏡１の反りを低減させ、高精度な製作精度を実現し得るようにした反射鏡の製造方法および反射鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による反射鏡の製造方法は、ハニカムコアの一方の面に第１の表面板を接着し、他方の面に第２の表面板を接着したサンドイッチ構造の反射鏡の製造方法であって、前記第１の表面板を硬化させる硬化温度と前記第２の表面板を硬化させる硬化温度とが異なることを特徴とする。
【００１３】
本発明による反射鏡の製造方法は、前記第１の表面板が電波反射面であり、前記第２の表面板が電波非反射面であることを特徴とする。
【００１４】
本発明による反射鏡の製造方法は、前記第１の表面板を硬化させる硬化温度が、前記第２の表面板を硬化させる硬化温度より高いことを特徴とする。
【００１５】
本発明による反射鏡の製造方法は、前記第１表面板を硬化させる硬化温度は、前記第２の表面板を硬化させる硬化温度に対し、その温度差が３０℃以上であることを特徴とする。
【００１６】
本発明による反射鏡の製造方法は、第１の表面板と第２の表面板とハニカムコアとを有する反射鏡の製造方法であって、前記第１の表面板として、プリプレグを積層し第２の硬化温度で成形するステップと、前記第２の表面板として、前記プリプレグを積層し第１の硬化温度で成形するステップと、前記ハニカムコアを成形するステップと、前記第１の表面板と前記第２の表面板とを、成形された前記ハニカムコアに対してサンドイッチにして接着し、第３の硬化温度で成形するステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明による反射鏡の製造方法は、第１の表面板と第２の表面板とハニカムコアとを有する反射鏡の製造方法であって、前記第１の表面板として、プリプレグを積層し第１の硬化温度で成形するステップと、前記第１の表面板を第２の硬化温度でポストキュアするステップと、前記第２の表面板として、前記プリプレグを積層し第１の硬化温度で成形するステップと、前記ハニカムコアを成形するステップと、前記第１の表面板と前記第２の表面板とを、成形された前記ハニカムコアに対してサンドイッチにして接着し、第３の硬化温度で成形するステップとを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明による反射鏡の製造方法は、前記第１の硬化温度より前記第２の硬化温度が高く、前記第１の硬化温度より前記第３の硬化温度が高いことを特徴とする。
【００１９】
本発明による反射鏡の製造方法は、前記第１の表面板が電波反射面であり、前記第２の表面板が電波非反射面であり、前記第１の硬化温度より前記第２の硬化温度が３０℃以上高く、前記第１の硬化温度より前記第３の硬化温度が３０℃以上高いことを特徴とする。
【００２０】
本発明による反射鏡の製造方法は、前記ハニカムコアとして、前記第１の硬化温度で熱硬化した繊維強化プラスチックを採用し、前記ハニカムコアを成形するステップを省略することを特徴とする。
【００２１】
本発明による反射鏡は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の反射鏡の製造方法を用いて製造される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、電波非反射面側の表面板のプリプレグが、予め第１の硬化温度で熱硬化されているために、表面板とハニカムコアを接着する際の加熱によるプリプレグの硬化収縮が抑制され、反射鏡の反りを低減させる効果がある。
【００２３】
また、本発明は、電波反射面側の表面板のプリプレグを予め第２の硬化温度で熱硬化しているため、後から第３の硬化温度で加熱しても軟化しにくく、ハンマートーンを生じにくいという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
この発明は、ハニカムサンドイッチ構造から成る反射鏡１の製造方法において、繊維強化プラスチックから成る電波非反射面側の表面板１ｂを熱硬化し、繊維強化プラスチックから成る電波反射面側の表面板１ａを電波非反射面側よりも３０℃以上高い温度で熱硬化し、その後に２つの表面板１ａ、１ｂをハニカムコア４にサンドイッチして接着するものである。
【００２６】
次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る反射鏡の製造方法を示す図である。
【００２７】
成形型３の上でプリプレグ２を積層し（図１（ａ））、表面板１ｂ（第２の表面板）として、オートクレーブ５にて加熱加圧硬化して（図１（ｂ））成形する。プリプレグ２は、例えば、０．１ミリ厚であり、積層して使用してもよいし、カーボンを含んでいてもよい。このときの硬化温度を１２０℃（第１の硬化温度）とする。成形型３の上でプリプレグ２を積層し（図１（ｃ））、表面板１ａ（第１の表面板）として、オートクレーブ５にて加熱加圧硬化して（図１（ｄ））成形する。このときの硬化温度を１２０℃（第１の硬化温度）とする。
【００２８】
次に、表面板１ａのみを１８０℃（第２の硬化温度）で後硬化即ちポストキュア（加熱加圧硬化）する（図１（ｅ））。このポストキュアによって硬化温度を高めることができる。もし、表面板１ａをポストキュアしないと、後から１８０℃で加熱した際に軟化してハンマートーンを生じ、反射鏡の特性に問題を生じやすくなってしまう。
【００２９】
一方、ハニカムコア４は、成形型３を用いて予備成形する（図１（ｆ））。
【００３０】
次に、表面板１ａと表面板１ｂとをハニカムコア４にサンドイッチして接着し（図１（ｇ）のレイアップ）、１８０℃（第３の硬化温度）でオートクレーブ５にて加熱加圧硬化する（図１（ｈ））。この接着にはフィルム状接着剤（図示しない）を使用する。繊維強化プラスチックの樹脂としては、例えば、材料の特性値において、１２０℃（第１の硬化温度）で熱硬化でき、必要に応じ１８０℃（第２の硬化温度）で後硬化、即ちポストキュアして使用できる材質のものを使用する。
【００３１】
繊維強化プラスチックなどの樹脂は、樹脂の硬化温度よりも高い温度（例えば、３０℃以上）に曝せば、十分に軟化させることが可能である。即ち、１２０℃で予め熱硬化した表面板１ｂは、ハニカムコア４に接着する際の熱硬化温度１８０℃で十分に軟化し、ハニカムコア４の厚さ分だけ成形型３からオフセットした位置に固定されても、非強制の状態で固定できる。
【００３２】
上記の説明では、表面板１ｂの硬化温度を１２０℃とし、表面板１ａの硬化温度を１８０℃としたので、温度差は６０℃となっている。この温度差は、６０℃に限定することなく、温度差があれば発明の効果を得ることが可能である。この温度差は、例えば、３０℃でもよい。
【００３３】
また、上記の実施例では、表面板１ａを１２０℃で熱硬化（図１（ｄ））後、１８０℃で後硬化即ち、ポストキュア（図１（ｅ））しているが、図１（ｄ）を省略して、初めから１８０℃で熱硬化しても同様の効果が得られる。
【００３４】
また、上記の実施例において、ハニカムコア４の材質として、繊維強化プラスチックを採用する場合について説明する。例えば、ハニカムコア４の材質として、表面板１ｂと同様の１２０℃で熱硬化した繊維強化プラスチックを採用する。この場合、フィルム状接着剤（図示せず）が熱硬化する際の１８０℃で軟化させることが可能となる。即ち、略平面形状のハニカムコア４を表面板１ａへ接着する際に、同時に軟化させて、立体形状に成形することが可能となる。従って、ハニカムコア４を予備成形する手間を省くことができる。
【００３５】
また、上記の実施例では、図１（ｅ）における第２の硬化温度と、図１（ｈ）における第３の硬化温度を同一の値（１８０℃）としているが、同一の値でなくてもよい。
【００３６】
また、ハニカムコア４を予備成形する場合は、予備成形したハニカムコア４を表面板１ａの上に載せる際に、載せる位置に誤差を生じ、その位置決め誤差が鏡面精度に悪影響を与える。即ち、表面板１ａとハニカムコア４を接着する際に同時にハニカムコア４を成形すれば、位置決め誤差を気にする必要が無く、鏡面精度を向上させることができる。
【００３７】
この発明は、例えば、人工衛星等の宇宙航行体に搭載するのに好適する軽量で高精度な反射鏡として使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る反射鏡の製造方法を示す図である。
【図２】ハニカムサンドイッチ構造による反射鏡の外観図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図３】従来の反射鏡の製造方法を示す図である。
【図４】ハンマートーンを示す図である。
【図５】反射鏡の変形を示す図である。
【図６】反射鏡の反りを示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    反射鏡
１ａ    電波反射面側の表面板
１ｂ    電波非反射面側の表面板
１ｃ    隙間
２    プリプレグ
３    成形型
４    ハニカムコア
５    オートクレーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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